一种基于虚拟惯量的风电场黑启动频率控制方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟惯量的风电场黑启动频率控制方法，步骤10）当系统停电时，以风电场作为黑启动电源；步骤20）采用柴油发电机向风电场侧母线进行供电；步骤30）对永磁直驱风电机组的辅机系统进行供电；步骤40）在启动阶段采用跟踪曲线切换虚拟惯量控制方法，在机侧变流器控制环节引入系统频率偏差；步骤50）采用基于系数变换的主频率控制方法平滑切换的方法，将当前主频率控制方法切换至附加功率外环虚拟惯量控制方法对频率进行响应；步骤60）启动对侧火电厂辅机；步骤70）启动大容量火电机组，对外恢复电网。该方法提升风电场黑启动过程的孤立系统频率稳定性。

主权项

一种基于虚拟惯量的风电场黑启动频率控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤10)当系统故障停电时，以风电场作为黑启动电源；步骤20)采用柴油发电机向风电场35kV侧母线进行供电，同时启动静止无功发生器，为黑启动系统提供无功功率支撑；在黑启动过程中，柴油发电机作为主参考源，为黑启动系统提供稳定的电压幅值和频率参考；步骤30)利用步骤20)中静止无功发生器和柴油发电机提供的功率，对永磁直驱风电机组的辅机系统进行供电，当风速满足永磁直驱风电机组启动条件时，风轮机开始捕获风能，利用机侧变流器对永磁直驱风电机组的转速进行控制，实现经由网侧变流器对35kV侧母线的功率传递；步骤40)当步骤30)的永磁直驱风电机组启动后，在启动阶段采用跟踪曲线切换虚拟惯量控制方法，在机侧变流器控制环节引入系统频率偏差，作为当前主频率控制方法；在永磁直驱风电机组满足变桨条件时，利用改进桨距角响应虚拟惯量控制方法，在风电机组变桨距系统引入频率偏差，作为辅助频率控制方法对系统频率进行响应；步骤50)当永磁直驱风电机组启动后，采用基于系数变换的主频率控制方法平滑切换的方法，当频率偏差满足切换条件时，将当前主频率控制方法切换至附加功率外环虚拟惯量控制方法对频率进行响应，减小控制方法切换对系统频率的冲击；步骤60)当主频率控制方法切换后，系统频率趋于稳定时，启动对侧火电厂辅机；步骤70)启动大容量火电机组，对外逐步恢复电网。